貼片鋁電解電容廠家
貼片鋁電解電容廠家
RVT鋁電解電容器
1.規(guī)格:47uf/16v尺寸:¢5*5.4 ¢6.3*5.4容差: 20%溫度:105℃2.工作溫度范圍寬,性能穩(wěn)定,可靠性高3.適用于高密度表面組織4.適用于回流焊 產(chǎn)品型號(hào):品牌:榮譽(yù)產(chǎn)地:廣東省東莞市產(chǎn)品報(bào)價(jià):0引出線(xiàn)類(lèi)型:無(wú)引線(xiàn)封裝形式:圓片形額定電壓:16允許偏差: 20%標(biāo)稱(chēng)容量:47結(jié)構(gòu):固定特性:高頻溫度系數(shù):-55~ 105℃類(lèi)別:貼片
電容器(capacitor)在音響組件中被廣泛運(yùn)用,濾波、反交連、高頻補(bǔ)償、直流回授...隨處可見(jiàn)。但若依功能及制造材料、制造方法細(xì)分,那可不是一朝一夕能說(shuō)得明白。所以縮小范圍,本文只談電解電容,而且只談電源平滑濾波用的鋁質(zhì)電解電容。
每臺(tái)音響機(jī)器都要吃電源─除了被動(dòng)式前級(jí),既然需要供電,那就少不了「濾波」這個(gè)動(dòng)作。不要和我爭(zhēng),采用電池供電當(dāng)然無(wú)必要電源平滑濾波。但電池充電電路也有整流及濾波,故濾波電容器還是會(huì)存在。
我們現(xiàn)在習(xí)用的濾波電容,正式的名稱(chēng)應(yīng)是:鋁箔干式電解電容器。就我的觀察,除加拿大SonicFrontiers真空管前級(jí),曾在高壓穩(wěn)壓線(xiàn)路中選用PP塑料電容做濾波外,其它機(jī)種一概都是采用鋁箔干式電解電容;因此網(wǎng)友有必要對(duì)它多做了解。
面對(duì)電源穩(wěn)壓線(xiàn)路中擔(dān)任電源平滑濾波的電容器,你首先想到的會(huì)是什幺?─容量?耐壓?電容器的封裝外皮上一定有容量標(biāo)示,那是指靜電容量;也一定有耐壓標(biāo)示,那是指工作電壓或額定電壓。
工作電壓(workingvoltage)簡(jiǎn)稱(chēng)WV,為絕對(duì)安全值;若是surgevoltage(簡(jiǎn)稱(chēng)SV或Vs),就是涌浪電壓或崩潰電壓;,超過(guò)這個(gè)電壓值就保證此電容會(huì)被浪淹死─小心電容會(huì)爆!根據(jù)國(guó)際IEC384-4規(guī)定,低于315V時(shí),Vs=1.15 Vr,高于315V時(shí),Vs=1.1 Vr。Vs是涌浪電壓,Vr是額定電壓(ratedvoltage)。
電容器的電荷能量是以Q=CV來(lái)表示,Q是庫(kù)倫,C是靜電容量,V是電壓;故當(dāng)電壓值不變時(shí),加大靜電容量就能增高電荷能量。請(qǐng)注意,電容器的容量單位應(yīng)是F(farad),可是因計(jì)量太高造成數(shù)值偏低,故多改用 F,1F=一百萬(wàn) F。國(guó)外也有用mF表示 F,其實(shí)mF不十分貼切,但
機(jī)械式打字機(jī)上沒(méi)有 鍵,故用m代表micro。
有了靜電容量及工作耐壓兩個(gè)參數(shù),若你正在選購(gòu)電容,接下來(lái)你會(huì)考慮什幺?直覺(jué)上是價(jià)錢(qián)。嗯,這個(gè)參數(shù)很重要,而且數(shù)值愈低愈佳。也有人先想到品牌,并堅(jiān)持日本貨打死不用─還存著八年抗戰(zhàn)情結(jié)?美國(guó)貨也僅能排第二,瑞典或德國(guó)制造的才能排第一。嗯,這個(gè)參數(shù)也很重要。但既然談到品牌,那就不能忽略系列型號(hào);因?yàn)橐粋€(gè)制造廠會(huì)生產(chǎn)許多不同系列的產(chǎn)品,系列不同,品質(zhì)及價(jià)格就會(huì)不同。OK,我們先整理一下,有關(guān)電源平滑濾波電容器的參數(shù)已知有:靜電容量、額定工作電壓、涌浪崩潰電壓、價(jià)格、品牌、型號(hào)系列。
不應(yīng)該只有小貓兩三只,外型尺寸也應(yīng)該很重要,因?yàn)榕c它相關(guān)的有重量及接腳型態(tài),snap-in是插焊PC板式,screw是鎖螺絲式。至于重量,同容量同耐壓,但品牌不同的兩個(gè)電容做比較,重量一定不同;而外型尺寸更與機(jī)箱規(guī)劃有關(guān)。有些電容不是全圓型,有點(diǎn)像是多角型,Philips、BHC都有這種看起來(lái)似乎很高級(jí)的系列?,F(xiàn)在我們?cè)僬硪幌?,加上重量、外型尺寸、接腳型態(tài)─已有九個(gè)參數(shù)。
外皮顏色?這是誰(shuí)提出來(lái)的?很妙。因白色、黑色、藍(lán)色塑膠封裝都有廠商在用,它有時(shí)也具有某些意義,例如日規(guī)黑底金字常代表高級(jí)foraudio音響級(jí)電容。僅憑外觀還能想到哪些?制造日期,9627就是1996年第27周出廠;近年來(lái)日制電容似乎逐漸有意省略制造日期的標(biāo)示。但外皮顏色及文字印刷不直接與品質(zhì)有關(guān),故僅加上制造日期參數(shù)。還有,別忘了適用工作溫度,因?yàn)?05度C比85度C更適用于真空管機(jī)。若機(jī)器要擺在南極,最好選耐負(fù)55度C的品種。
容量誤差也別遺漏,當(dāng)采多顆并聯(lián),為求得單只特性均勻,誤差當(dāng)然是愈低愈佳。現(xiàn)在再加上工作溫度及容量誤差,咱們手上已有12個(gè)參數(shù),對(duì)電容器應(yīng)有三成以上了解。
請(qǐng)別會(huì)錯(cuò)意,電容的工作溫度不是指環(huán)境或表面溫度─不管幾度,封裝塑膠外皮都是一樣,它是指鋁箔工作溫度,所以裝管機(jī)選用85度C品種也絕對(duì)OK,只要將電容器遠(yuǎn)離管仔就一定安全。
可是真正有關(guān)電容器品質(zhì)的幾個(gè)重要參數(shù),卻都只存在原廠規(guī)格書(shū)中,完全不會(huì)顯露在成品封裝外皮上,而這些重要參數(shù)才是本文談?wù)摰闹攸c(diǎn)。
散逸因數(shù)─損失角
散逸因數(shù)dissipationfactor(DF)存在于所有電容器中,有時(shí)DF值會(huì)以損失角tan 表示。想想,損失角,既有損失,當(dāng)然愈低愈好。塑料電容的損失角很低,但鋁電解電容就相當(dāng)高。DF值是高還是低,就同一品牌、同一系列的電容器來(lái)說(shuō),與溫度、容量、電壓、頻率......都有關(guān)系;當(dāng)容量相同時(shí),耐壓愈高的DF值就愈低。舉實(shí)例做說(shuō)明,同廠牌同系列的10000 F電容,耐壓80V的DF值一定比耐壓63V的低。所本刊選用濾波電容常會(huì)找較高耐壓者,不是沒(méi)有道理。此外溫度愈高DF值愈高,頻率愈高DF值也會(huì)愈高。
但許多電容器制造廠,在規(guī)格書(shū)上常不注明散逸因數(shù)DF值,因?yàn)閿?shù)值甚高很難看。以瑞典RIFA為例,其藍(lán)色PHE-420系列是MKP塑料電容,它的DF值最低是0.00005/最高是0.0008。但白色頂級(jí)PEH169系列鋁質(zhì)電解電容,就未標(biāo)示損失角規(guī)格。若真注明DF值,可能會(huì)是1.0000,小數(shù)點(diǎn)是在1的后面?!举N片鋁電解電容規(guī)格尺寸】
漏...漏電流
哇!漏電!最好沒(méi)有??墒菦](méi)辦法,鋁電解電容在工作時(shí)一定會(huì)產(chǎn)生漏電流。
漏電流(leakagecurrent)當(dāng)然要低,它的計(jì)算公式大致是:I=K CV。漏電流I的單位是 A,K是常數(shù),例如是0.01或0.03,每家制造廠會(huì)選擇不同的常數(shù)。但不論如何,電容器容量愈高,漏電流就愈大。如果你有容量愈大平滑效果愈好的想法,這個(gè)「漏電流」也請(qǐng)考慮在內(nèi)。從計(jì)算式可得知額定電壓愈高,漏電流也愈大,因此降低工作電壓亦可降低漏電流。
但降低電容器的漏電流并不容易,低漏電流lowleakagecurrent-LL系列價(jià)格高昂,我曾向國(guó)內(nèi)廠商訂制一批低漏電流LL系列電容,價(jià)格比許多進(jìn)口電容還貴。漏電流規(guī)格,鋁電解電容就比鉭電解電容差許多,鉭質(zhì)電容也有干式及濕式兩種,不過(guò)它的容量及耐壓都較低。
除特別定制外,面對(duì)一般品,想要降低它的漏電流可設(shè)法提高Vs對(duì)Vr的比值。Vs是涌浪電壓,其值當(dāng)然比Vr額定電壓高,但施加電壓(真正的工作電壓)還應(yīng)該比Vr低,例如取Vr的90%;找高耐壓品種可說(shuō)是完全正確。
等效串聯(lián)電阻ESR
一只電容器會(huì)因其構(gòu)造而產(chǎn)生各種阻抗、感抗,比較重要的就是ESR等效串聯(lián)電阻及ESL等效串聯(lián)電感─這就是容抗的基礎(chǔ)。電容器提供電容量,要電阻干嘛?故ESR及ESL也要求低...低;但lowESR/lowESL通常都是高級(jí)系列。
ESR的高低,與電容器的容量、電壓、頻率及溫度...都有關(guān),當(dāng)額定電壓固定時(shí),容量愈大ESR愈低。有人習(xí)用將多顆小電容并接成一顆大電容以降低阻抗,其理論是電阻并聯(lián)阻值降低。但若考慮電容接腳焊點(diǎn)的阻抗,以小并大,不見(jiàn)得一定會(huì)有收獲。
反過(guò)來(lái)說(shuō),當(dāng)容量固定時(shí),選用高WV額定電壓的品種也能降低ESR;故耐壓高確實(shí)好處多多。頻率的影響:低頻時(shí)ESR高,高頻時(shí)ESR低;當(dāng)然,高溫也會(huì)造成ESR的提升。
串聯(lián)等效電阻ESR的單位是m ,高級(jí)系列電容常是lowESR及l(fā)owESL。若比較低內(nèi)阻及低漏電流兩種特性,則低內(nèi)阻容易達(dá)成,故標(biāo)示lowESR的電容倒很常見(jiàn)。ESR與損失角有關(guān)聯(lián),ESR=tan /( Cs),Cs是電容量。
有時(shí)電容器規(guī)格上會(huì)有Z,它與ESR的意義不同,但Z的計(jì)算示與ESR有關(guān),同時(shí)也考慮到容抗及感抗,是真正的內(nèi)阻。剛才提到電容的ESR單位是m ,那是指大電容,若是220 F小容量電容,其ESR單位就不是m 而是 。何種電容器的ESR最低?答案只有一個(gè):Sanyo的OS有機(jī)半導(dǎo)體電容!
漣波電流Irac
前面談到的散逸因數(shù)DF-損失角tan 、漏電流、ESR-串聯(lián)等效電阻...等,其值都是愈低愈好,但現(xiàn)在要提的漣波電流ripplecurrent卻是愈高愈好。特別是現(xiàn)在都特別講究后級(jí)擴(kuò)大機(jī)要有大電流輸出,電源平滑濾波電容器的漣波電流Irac(或Iac)就顯得格外突出。
漣波電流Irac的標(biāo)示至少應(yīng)有低頻及高頻工作時(shí)兩種規(guī)格數(shù)字,低頻大約是以120Hz做標(biāo)準(zhǔn),高頻大概是以10KHz做標(biāo)準(zhǔn),但不同制造廠商可能會(huì)有略微的差別。
漣波電流與頻率剛好成正比,因此低頻時(shí)漣波電流也比較低??墒菍?duì)我們音響迷來(lái)說(shuō),低頻段的Irac值才是重要。所以在采購(gòu)電容器時(shí),漣波電流數(shù)字高低是極為重要的依據(jù)。在一般狀況下,同品牌時(shí),鎖螺絲式電容的漣波電流通常比snap-in插PC板式來(lái)得高。
曾經(jīng)有一種說(shuō)法:RIFA的10000 F相當(dāng)于其它廠牌15000 F,因?yàn)榇蟛糠萑罩齐娙莸臐i波電流都不高,而RIFA又特別高,故好象可以一個(gè)當(dāng)兩個(gè)用。德國(guó)Siemens、英國(guó)BHC電容,在Irac這項(xiàng)特性上也常優(yōu)于日制品。就筆者所知,Irac最大的電容,是SiemensSIKOREL系列電容為最高,6800 F/63V就高達(dá)20A!若是小容量電容,Irac最大的是SanyoOS電容。
就后級(jí)擴(kuò)大機(jī)的動(dòng)作來(lái)說(shuō),很多人會(huì)認(rèn)定低頻時(shí)吃電流。有個(gè)方法可以試:以直流電壓-DCV最低檔量任一只射極電阻壓降,最好是指針,播放唱片,將前級(jí)音量轉(zhuǎn)大,注意指針的擺動(dòng),你就會(huì)發(fā)現(xiàn)低頻固然會(huì)吃電流,四把吉它連彈也會(huì)猛吃電流!什幺音樂(lè)最適合run-in后級(jí)擴(kuò)大機(jī)?Holst的《行星組曲》第一曲MARS。
現(xiàn)在你應(yīng)該已經(jīng)明了六成以上,或許你想問(wèn):有沒(méi)有體型不大,漏電低、ESR低、tan 低、誤差低、價(jià)格低,但漣波電流高、適用溫度范圍高的鋁電解電容?嗯...,沒(méi)有!
關(guān)于容量誤差,近年來(lái)鋁質(zhì)電解電容頗有進(jìn)步,以往是-20%~ 40%,現(xiàn)在大多是 /-20%。但其容量常偏+而不是偏-,故10000 F測(cè)量起來(lái)有可能會(huì)接近12000 F。
精確量取大容量電容器的靜電容量,是我多年來(lái)一直想做的事。不要懷疑,這種測(cè)試儀器很難買(mǎi)到,美國(guó)曾制造過(guò),可量至99999 F,并能同時(shí)顯示DF值及ESR值;而且電容量是100Hz、1KHz、10KHz三段(不是兩段)頻率測(cè)試的平均值。這種儀器國(guó)內(nèi)市場(chǎng)曾出現(xiàn)過(guò),小賣(mài)新臺(tái)幣十萬(wàn)元─只差漏電流的測(cè)試。
額定工作電壓的安全度,在我的標(biāo)準(zhǔn)是:至少理讓15%。例如某電容的額定電壓是50V,雖然涌浪電壓可能高至63V,但我最高只會(huì)施加42V電壓。讓電容器的額定電壓具有較多的余裕,能降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命,一舉數(shù)得何樂(lè)不為?以前曾看過(guò)日制擴(kuò)大機(jī), 48V工作電壓配上10000 F/50V濾波電容;短時(shí)間內(nèi)當(dāng)然不會(huì)燒壞,但時(shí)日長(zhǎng)久,壽命有可能降低,那就得更換新品或另購(gòu)新機(jī)。所以日制品常有「時(shí)間到了,該走了」的宿命,你也不能指責(zé)它是偷工減料,畢竟做生意總要圖利,若一輩子只能賣(mài)你一次,如何賺錢(qián)?
容量愈高哼聲愈低?
自己裝,最討厭的就是哼聲除不掉。有人將濾波電容加大,哼聲就沒(méi)了。我是不十分相信,因擴(kuò)大機(jī)的哼聲常是因地回路不當(dāng)引起,來(lái)自電容器微乎其微。但是理論上,容量愈高,電源平滑效果也就愈佳,所以大容量的做法,是許多設(shè)計(jì)者及DIY迷亦深信不疑。
因此不少后級(jí)擴(kuò)大機(jī),特別是美國(guó)產(chǎn)品Krell、MarkLevinson,最?lèi)?ài)采用大水塘─大電容;丹麥的Dynaudio,連前級(jí)擴(kuò)大機(jī)都用到十?dāng)?shù)萬(wàn) F之容量。至于AC DC交直流,也比較傾向于「大容量」派,但尚適可而止。
可是也有不少名廠走低容量路子,例如美國(guó)Amcron有臺(tái)250W 2專(zhuān)業(yè)后級(jí)擴(kuò)大機(jī),兩聲道合計(jì)500W,只用了2只8200 F小濾波電容器(好象是小了點(diǎn))。瑞士Goldmund算是Hi-End品牌,產(chǎn)品送到各雜志社試聽(tīng),沒(méi)有一個(gè)評(píng)論員膽敢說(shuō)它壞,它的大后級(jí)就是采用小電容。瑞士FMAcoustics更是貴到斃,一臺(tái)立體聲后級(jí)后級(jí)可換一部Benz車(chē)。它的220W 2專(zhuān)業(yè)后級(jí),號(hào)稱(chēng)數(shù)十A電流輸出,本人親眼得見(jiàn),全機(jī)只使用2只10000 F/100V濾波電容。
大容量濾波與低容量濾波兩種理論基本上是對(duì)立的,但卻同時(shí)存在于音響圈。以低容量論點(diǎn)設(shè)計(jì)擴(kuò)大機(jī),也可以完全沒(méi)有哼聲,而且低頻表現(xiàn)也不比「大水塘」機(jī)差。重點(diǎn)是什幺?Irac漣波電流。如果你如今還是滿(mǎn)腦子的大容量,那你還不了解電解電容!
給大家一個(gè)建議:組裝后級(jí)若采用低容量濾波電容時(shí),千萬(wàn)要配用高功率電源變壓器。也就是「瘦了電容器、肥了變壓器」,這可能就是擴(kuò)大機(jī)好聲的秘絕。以這幾年詳細(xì)之觀察,后級(jí)擴(kuò)大機(jī)若要好聲,采用大功率電源變壓器比采用大容量濾波電容有效多了。
一顆大的?多顆小的?
OK,有人放心不下,濾波電容堅(jiān)持要大 F─那是找一個(gè)大的,還是用十來(lái)個(gè)小的并接?又有人說(shuō)用小顆并,不但內(nèi)阻可以降低,反應(yīng)速度也會(huì)也快,透明度及分辨率都比較好。
MarkLevinson及Krell的后級(jí)不是以小并大,但有誰(shuí)認(rèn)為它反應(yīng)速度慢、不透明有霧?面對(duì)此問(wèn)題,我自己都長(zhǎng)期陷入迷陣中。就機(jī)箱規(guī)劃來(lái)說(shuō),用多顆小電容并聯(lián)似乎比較理想,而且進(jìn)貨量大價(jià)格也便宜,甚至前級(jí)、后級(jí)、綜合機(jī),都可采用同一種電容。
進(jìn)口機(jī)與國(guó)產(chǎn)機(jī)的命運(yùn)有些不同,當(dāng)消費(fèi)者面對(duì)數(shù)十萬(wàn)元進(jìn)口機(jī)采用多顆小電容時(shí),他會(huì)自我解釋?zhuān)哼@個(gè)很有道理;但面對(duì)國(guó)產(chǎn)品時(shí),他可能會(huì)有另一套惡毒的說(shuō)法:偷工減料!
就音質(zhì)表現(xiàn),大水塘or小水塘、一顆大的or多顆小的,應(yīng)該沒(méi)有絕對(duì)關(guān)系。鄧小平說(shuō)得好:管它黑貓、白貓,會(huì)捉老鼠的就是好貓。
制造廠牌也關(guān)乎品質(zhì)特性,前述有人終其一生不用日制品。美國(guó)原本有兩大電容器品牌Mallory及Sprague,現(xiàn)在Sprague已成絕響,因?yàn)樗蝗毡綨ipponChemi-con收購(gòu),且公司名稱(chēng)注冊(cè)UnitedChemi-Con/簡(jiǎn)稱(chēng)UCC。但只要是仍在美國(guó)制造,外皮印有madeinUSA,商標(biāo)更改與制造品質(zhì)應(yīng)無(wú)關(guān)聯(lián)。
不過(guò)外界已有耳語(yǔ):UCC比Sprague差,可能性如何?日本商社一旦接手,行銷(xiāo)政策自然會(huì)大幅改變,為了提高出貨量必得降低售價(jià);但假格下滑也會(huì)導(dǎo)致品質(zhì)下滑。詢(xún)問(wèn)本地代理商瑞普公司,UCC電容銷(xiāo)售量比Sprague低,顯示國(guó)內(nèi)廠商有排斥UCC的反映。若比較UCC及Sprague的規(guī)格特性,果然是一付Japanese樣─體型大為縮水,原本40mm 80mm的改成40mm 50mm,價(jià)格可能較低廉,但ESR增加、Irac減小─怎不令人擲筆三嘆?
你對(duì)日制品有疑慮?沒(méi)辦法,非但美國(guó)如此,德國(guó)也需要日本資金進(jìn)入來(lái)個(gè)德日合作,siemens就和松下matsusita共同生產(chǎn)s+m電容器。這是未來(lái)趨勢(shì),幾乎不可避免。rifa也早就被evox吃下,evox是大集團(tuán),到處設(shè)廠,本刊sigend單端前級(jí)有用到1 f電容,就是evox品牌,雖然自美國(guó)進(jìn)口,但一付臺(tái)制品模樣。
儲(chǔ)存及工作壽命
比起電阻、ic、電晶體、塑料電容這些半永久性組件,鋁電解電容的壽命就值得重視。一是儲(chǔ)存年限,自然與壽命有關(guān),10~20年應(yīng)無(wú)問(wèn)題。存放過(guò)久的電容不宜立刻使用,利用powersupply先將它aging(活化);夾上端子,緩慢調(diào)整powersupply電壓,由低至高,最高可調(diào)至此電容的額定電壓。
工作壽命就很難說(shuō)得明白,所謂長(zhǎng)壽命ll-longlife電容,通常是表示漣波電流irac穩(wěn)定。前面曾談到電容的irac與工作溫度及頻率都有關(guān),例如同是10khz,40度c時(shí)是15a,85度c時(shí)是9a;15a/9a=1.67。此數(shù)字就是電容的壽命因數(shù)(本人臨時(shí)想出來(lái)的),數(shù)字愈高壽命愈低,數(shù)字愈接近1壽命愈長(zhǎng)。
如果沒(méi)記錯(cuò),1.93表示10萬(wàn)小時(shí),1.85表示20萬(wàn)小時(shí),故1.67至少50萬(wàn)小時(shí)!但電容器的主要功用是充、放電特性,因此不宜經(jīng)常快速充、放電。有兩個(gè)方法可有效延長(zhǎng)電容器壽命:一是減少開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)次數(shù),二是設(shè)法降低開(kāi)機(jī)時(shí)的瞬間充電電流─你聽(tīng)懂了嗎?本刊也注意到此問(wèn)題,故多年來(lái)都是這樣做。
即令是如此,若問(wèn):到底是哪一種電容的音質(zhì)較好?這也實(shí)在難以回答?;旧?,不同品牌、系列的電容,它的聲音表現(xiàn)自然也是不同。我個(gè)人不會(huì)「日制品打死不用」,只要處理得當(dāng),日制品也不輸歐美貨。多年前曾用過(guò)elna高級(jí)cerafine音響級(jí)電容,它的esr雖然低,但irac也不高,裝在amp.上,低頻很厚實(shí),但霧氣較重,不夠透明??墒遣⑸蟬peed-up小電容后,就豁然開(kāi)朗。
故實(shí)際裝配時(shí),記得一定要在主濾波電容上加并speed-up小電容,此舉「至少」會(huì)改善高頻響應(yīng)。數(shù)值是多少?最好是一大一小,大的1 f、小的0.1 f,mkp是最低要求。
有時(shí)并上小電容會(huì)發(fā)現(xiàn)助益不大,這可能是小電容未選對(duì)。rifa的電解及塑料電容,若想加并speed-up,奉勸你不要找wima,建議各位試試mit的ppfx-s錫箔或rtx系列0.1 f。寫(xiě)這篇文章的同時(shí),也留意各雜志的廣告,美國(guó)krell及加拿大classeaudio的hi-end后級(jí)新機(jī)種竟然都采用日本nichicon電容做主電源平滑濾波!但雜志評(píng)論員有誰(shuí)敢說(shuō)它差?!
前級(jí)擴(kuò)大機(jī)吃不了數(shù)百ma電流,故濾波電容較易選擇。高瓦數(shù)、高輸出電流擴(kuò)大機(jī)就很難伺候,此時(shí)濾波電容的irac特性就要考慮在內(nèi)。
對(duì)于濾波用電解電容,有幾點(diǎn)值得網(wǎng)友注意:一、大致上來(lái)說(shuō),日制品的irac比歐美品低;二、低漏電流比低esr更重要;三、大濾波電容宜并接小電容;四、盡量選高耐壓電容;五、最頂級(jí)的電容,容量及耐壓都不高,故數(shù)百瓦的大power通常聲音粗糙,不是沒(méi)有道理。
筆者不建議哪種電容最好,因?yàn)橹灰玫们‘?dāng),每種電容都可發(fā)出好聲。至于刻意強(qiáng)調(diào)電容、電阻、焊錫、保險(xiǎn)絲非xxx品牌不用的人,絕對(duì)是不懂線(xiàn)路結(jié)構(gòu)的外行人!
關(guān)于鋁質(zhì)電解電容的構(gòu)造
電容器依其組件構(gòu)造大致可分成:一、卷繞型,二、積層型,三、電解型。而電解型又分鋁質(zhì)及鉭質(zhì)兩類(lèi),鋁質(zhì)再分成液態(tài)電解質(zhì)及固態(tài)電解質(zhì)。若說(shuō)液態(tài)電解質(zhì)是鋁箔濕式、固態(tài)電解質(zhì)是鋁箔干式,那就錯(cuò)了,因鋁箔干式及鋁箔濕式都是液態(tài)電解質(zhì)電容。
鋁質(zhì)電解電容是以經(jīng)過(guò)蝕刻的高純度鋁箔做為陽(yáng)極,以其表面經(jīng)陽(yáng)極氧化處理之化成薄膜做為電介質(zhì),再以浸有電解液的薄紙或布做陰極。由于電解液是用吸浸式,故稱(chēng)鋁箔干式電解電容。
何謂鋁箔濕式?在電容器內(nèi)直接加電解液─例如硼酸胺+乙二醇混合液,這種用手電容搖一搖還會(huì)發(fā)出流水聲,瑞典rifa的peh169系列就是這種電容。
即使是歐洲名廠,做為陽(yáng)極的鋁箔也非自行生產(chǎn),而是統(tǒng)一由某公司供應(yīng),就好象瑞士表廠甚多,但只有少數(shù)幾家會(huì)做油心。大約10年前義大利某公司無(wú)法正常供應(yīng)陽(yáng)極鋁箔時(shí),全球各名廠如mallory/rifa/sprague或rubycon/philips...就只得拖延交貨脫時(shí)間,沒(méi)原料怎幺生產(chǎn)交貨?至于吸浸電解液的紙,也絕非在一般文具店即可購(gòu)得,最大供應(yīng)商是在馬來(lái)西亞。
電解電容的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
鋁電解電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 以上是OST(東莞榮譽(yù)電子廠)的一個(gè)加工廠提供的。以下表格是結(jié)構(gòu)圖當(dāng)中各個(gè)部位的詳細(xì)說(shuō)明:
NO
部件
所用材料
供應(yīng)商
1
LEADLINE(外引線(xiàn))
TINNEDCPWIRE
KOJOKU
2
TERMINAL(內(nèi)引線(xiàn))
ALUMINUMWIRE
KOHOKU
3
RUBBERSEAL(膠封)
IIR/EPT
QIANGAN
4
AL-FOIL( )(鋁箔)
FORMEDALUMINUMFOIL
MASTUSHITA,JCC
5
AL-FOIL(-)(鋁箔)
ETCHED/FORMEDALUMINUMFOIL
GUANYE
6
CASE(電容外殼)
ALUMINUMCASE
XINGYU
7
SLEEVE(塑料外皮)
PVC
QIYUANYINLIN
8
SEPARATOR(電解紙)
ELECTROLYTEPAPER
DAFU
我們可以注意3個(gè)地方:AL-FOIL( )、AL-FOIL(-)、SEPARATOR,這些都是電容內(nèi)部機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件,一些國(guó)內(nèi)公司還無(wú)法做到。我們可以看出,這些都是從日本JCC等公司進(jìn)口的,對(duì)電容品質(zhì)的保證起到了很重要的作用。
電解電容的八個(gè)基本參數(shù)詳解[一]
參數(shù)一:電容值
電容值C=Q/U。
要計(jì)算主板CPU供電部位對(duì)電容容量的需求,使用如下公式:
C=I/(鈭哣/鈭唗)
假如CPU的電流I為50A, 鈭哣=50mV時(shí),鈭唗=10 S。則容量要求為C=10000 f。要得到理想的濾波效果的話(huà),就要求要7顆1500 f的電容并聯(lián)使用。
參數(shù)二:耐壓值
耐壓值是表示電容+/-極之間的最大壓差,如果出現(xiàn)過(guò)壓現(xiàn)象,電容就會(huì)處于擊穿狀態(tài),漏電流增大,電容內(nèi)部發(fā)熱巨增,電容內(nèi)部的電解液會(huì)因高溫變成氣體致使電容內(nèi)部壓力增大。當(dāng)這個(gè)壓力超過(guò)電解電容的鋁外殼承受壓力的時(shí)候,電容就會(huì)發(fā)生。CPU的工作電壓一般在1~2V之間,電容耐壓能在4V以上就一般不會(huì)出問(wèn)題,前提是電容極性不得插反!
參數(shù)三:損耗正切值
損耗正切值用tg 表示,它是交流電壓下介質(zhì)中的能量損耗標(biāo)稱(chēng)。損耗跟溫度及電壓有關(guān)系,損耗值越小,電容發(fā)熱就越小,熱量對(duì)電容的工作壽命有很大的影響。
參數(shù)四:ESR
ESR即EquivalentSeriesResistance(等效串聯(lián)電阻),主板CPU供電部分都是用的LOWESR的電容,主板的CPU輸入電容的ESR的要求值可根據(jù)以下公式計(jì)算:
而INTELPentium4處理器的要求是取3.06GHzCPUICC=65.4A。則根據(jù)公式(1)、(2)可以得到最大 VTRAN=148.1mV。根據(jù)公式可以得到RCESR/NC=2.26m ,有修改),當(dāng)電容個(gè)數(shù)達(dá)到7個(gè)時(shí),要求的電容ESR值為2.26X7=17.4m 。常用的高品質(zhì)電容ESR參數(shù)也才13m ,如RUBYCON的MBZ系列的電容,ESR值在100KHZ的測(cè)試條件下標(biāo)準(zhǔn)值為13m 。雷同的還有TAICON的HI系列,SAMXON(OST及松下等公司的電容代工廠)的GD系列。
電容爆漿
ESR值越大,濾除紋波效果就越差,尤其市面上很多只有4 5顆輸出電容的主板,將會(huì)影響主板的穩(wěn)定性,用高頻CPU時(shí)就更明顯了。甚至還有些用較差品牌,或是沒(méi)有保證的國(guó)產(chǎn)電容,可能還會(huì)出現(xiàn)象XX等廠曾出現(xiàn)電容爆裂現(xiàn)象。
1.電解電容在濾波電路中根據(jù)具體情況取電壓值為噪聲峰值的1.2--1.5倍,并不根據(jù)濾波電路的額定值;
2.電解電容的正下面不得有焊盤(pán)和過(guò)孔。
3.電解電容不得和周邊的發(fā)熱元件直接接觸。
4.鋁電解電容分正負(fù)極,不得加反向電壓和交流電壓,對(duì)可能出現(xiàn)反向電壓的地方應(yīng)使用無(wú)極性電容。
5.對(duì)需要快速充放電的地方,不應(yīng)使用鋁電解電容器,應(yīng)選擇特別設(shè)計(jì)的具有較長(zhǎng)壽命的電容器。
6.不應(yīng)使用過(guò)載電壓。
7.直流電壓玉文博電壓疊加后的縫制電壓低于額定值。
8.兩個(gè)以上電解電容串聯(lián)的時(shí)候要考慮使用平衡電阻器,使得各個(gè)電容上的電壓在其額定的范圍內(nèi)。
9.設(shè)計(jì)電路板時(shí),應(yīng)注意電容齊防爆閥上端不得有任何線(xiàn)路,,并應(yīng)留出2mm以上的空隙。
10.電解也主要化學(xué)溶劑及電解紙為易燃物,且電解液導(dǎo)電。當(dāng)電解液與pc板接觸時(shí),可能腐蝕pc板上的線(xiàn)路。,以致生煙或著火。因此在電解電容下面不應(yīng)有任何線(xiàn)路。
11.設(shè)計(jì)線(xiàn)路板向背應(yīng)確認(rèn)發(fā)熱元器件不靠近鋁電解電容或者電解電容的。
影響電解電容壽命的因素分析及對(duì)策
電解電容廣泛應(yīng)用在電力電子的不同領(lǐng)域,主要是用于平滑、儲(chǔ)存能量或者交流電壓整流后的濾波,另外還用于非精密的時(shí)序延時(shí)等。在開(kāi)關(guān)電源的MTBF預(yù)計(jì)時(shí),模型分析結(jié)果表明電解電容是影響開(kāi)關(guān)電源壽命的主要因素,因此了解、影響電容壽命的因素非常重要。
電解電容的壽命取決于其內(nèi)部溫度。因此,電解電容的設(shè)計(jì)和應(yīng)用條件都會(huì)影響到電解電容的壽命。從設(shè)計(jì)角度,電解電容的設(shè)計(jì)方法、材料、加工工藝決定了電容的壽命和穩(wěn)定性。而對(duì)應(yīng)用者來(lái)講,使用電壓、紋波電流、開(kāi)關(guān)頻率、安裝形式、散熱方式等都影響電解電容的壽命。
2 電解電容的非正常失效
一些因素會(huì)引起電解電容失效,如極低的溫度,電容溫升(焊接溫度,環(huán)境溫度,交流紋波),過(guò)高的電壓,瞬時(shí)電壓,甚高頻或反偏壓;其中溫升是對(duì)電解電容工作壽命(Lop)影響最大的因素。
電容的導(dǎo)電能力由電解液的電離能力和粘度決定。當(dāng)溫度降低時(shí),電解液粘度增加,因而離子移動(dòng)性和導(dǎo)電能力降低。當(dāng)電解液冷凍時(shí),離子移動(dòng)能力非常低以致非常高的電阻。相反,過(guò)高的熱量將加速電解液蒸發(fā),當(dāng)電解液的量減少到一定極限時(shí),電容壽命也就終止了。在高寒地區(qū)(一般-25℃以下)工作時(shí),就需要進(jìn)行加熱,保證電解電容的正常工作溫度。如室外型UPS,在我國(guó)東北地區(qū)都配有加熱板。
電容器在過(guò)壓狀態(tài)下容易被擊穿,而實(shí)際應(yīng)用中的浪涌電壓和瞬時(shí)高電壓是經(jīng)常出現(xiàn)的。尤其我國(guó)幅員遼闊,各地電網(wǎng)復(fù)雜,因此,交流電網(wǎng)很復(fù)雜,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)超出正常電壓的30%,尤其是單相輸入,相偏會(huì)加重交流輸入的正常范圍。經(jīng)測(cè)試表明,常用的450V/470uF105℃的進(jìn)口普通2000小時(shí)電解電容,在額定電壓的1.34倍電壓下,2小時(shí)后電容會(huì)出現(xiàn)漏液冒氣,頂部沖開(kāi)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析,與電網(wǎng)接近的通信開(kāi)關(guān)電源PFC輸出電解電容的失效,主要是由于電網(wǎng)浪涌和高壓損壞。電解電容的電壓選擇一般進(jìn)行二級(jí)降額,降到額定值的80%使用較為合理。
3壽命影響因素分析
除了非正常的失效,電解電容的壽命與溫度有指數(shù)級(jí)的關(guān)系。因使用非固態(tài)電解液,電解電容的壽命還取決于電解液的蒸發(fā)速度,由此導(dǎo)致的電氣性能降低。這些參數(shù)包括電容的容值,漏電流和等效串聯(lián)電阻(ESR)。
參考RIFA公司預(yù)計(jì)壽命的公式:
PLOSS=(IRMS) sup2;xESR?。?)
Th=Ta PLOSSxRth (2)
Lop=Ax2Hours (3)
B=參考溫度值(典型值為85℃)
A=參考溫度下的電容壽命(根據(jù)電容器直徑的不同而變化)
C=導(dǎo)致電容壽命減少一半所需的溫升度數(shù)
從上面的公式中,我們可以明顯的看到,影響電解電容壽命的幾個(gè)直接因素:紋波電流(IRMS)和等效串聯(lián)電阻值(ESR)、環(huán)境溫度(Ta)、從熱點(diǎn)傳遞到周?chē)h(huán)境的總的熱阻(Rth)。電容內(nèi)部溫度最高的點(diǎn),叫熱點(diǎn)溫度(Th)。熱點(diǎn)溫度值是影響電容工作壽命的主要因素。而下列因素又決定了熱點(diǎn)溫度值實(shí)際應(yīng)用中的外界溫度(環(huán)境溫度Ta),從熱點(diǎn)傳遞到周?chē)h(huán)境的總的熱阻(Rth)和由交流電流引起的能量損耗(PLOSS)。電容的內(nèi)部溫升與能量損耗成線(xiàn)形關(guān)系。
電容充放電時(shí),電流在流過(guò)電阻時(shí)會(huì)引起能量損耗,電壓的變化在通過(guò)電介質(zhì)時(shí)也會(huì)引起能量損耗,再加上漏電流造成的能量損耗,所有的這些損耗導(dǎo)致的結(jié)果是電容內(nèi)部溫度升高。
3.1、設(shè)計(jì)上考慮因素
在非固態(tài)電解液的電容里,電介質(zhì)為陽(yáng)極鋁箔氧化層